Резьбовые соединения широко используются в строительстве, при сборке машин и механизмов, в станкостроении и других областях деятельности. Резьба делится на два типа - метрическую и дюймовую. В Российской Федерации и странах СНГ больше распространен метрический тип резьбы. В Великобритании, США и других странах параметры крепежа преимущественно измеряются в дюймах.
Метрическая резьба имеет несколько отличий от дюймовой. Это следует учитывать при выборе крепежа. Выполнить правильное соединение из деталей с резьбой разного вида будет невозможно.
Основные отличия резьб
Разница между крепежом с витками разного типа определяется несколькими параметрами:
- Диаметр. Может быть внешним и внутренним. Представляет собой расстояние между двумя гребнями или углублениями, расположенными на стержне друг напротив друга. У дюймовой резьбы диаметр измеряется в дюймах, метрической - в миллиметрах;
- Шаг. Для метрической системы этот показатель определяется как расстояние между рядом стоящими гребнями или канавками. У дюймовой - это количество нитей на 1 дюйм болта;
- Профиль. В соответствии с ГОСТ 6357-81 и 6211-81 гребень выполнен в форме треугольника. Его верхний угол у метрической системы составляет 60 градусов, у дюймовой 55 или 60.
Эти отличительные особенности резьб делают невозможным соединение деталей с разными показателями.
ВАЖНО: Дюймовая резьба дополнительно делится на крепежную и трубную. Первую используют при сборке узлов и механизмов, а вторую при монтаже трубопроводов различного диаметра.
Конфигурация резьбы
В зависимости от формы изделия резьба может быть сделана в двух исполнениях:
- Коническая. Диаметр нарезки изменяется к краю заготовки. Такая конфигурация позволяет сделать плотное соединение, устойчивое к нагрузкам механического типа. Часто таким образом выполняют нарезку на трубах разного диаметра;
- Цилиндрическая. Размер не меняется на протяжении всего стержня. Такой вид более распространен на крепежных элементах.
ВАЖНО: Согласно международным стандартам производители нарезают внутреннюю и наружную резьбу разных размеров. При этом применяют специальные таблицы.
Измерение резьбы
Для определения типа и измерения резьбы болта применяют специализированные инструменты. Это калибры, резьбомеры, штангенциркули и т.д. Не имея под рукой приспособлений, можно определить параметры опытным путем. Для этого потребуется наличие гайки с заведомо известными размерами.
Для измерения из двух деталей выполняют соединение. Если гайка накручивается без усилий по всей длине болта, значит, их параметры соответствуют. Если метиз накручивается с усилием, или соединение неплотное, значит, у деталей разные размеры. Потребуется подбор другой гайки.
Шаг метрической и дюймовой резьб измеряется по разному. В первом случае это расстояние между соседними вершинами, во втором - количество нитей приходящихся на один дюйм детали.
Для работы используют соответствующие таблицы. С их помощью удается быстро определить соответствие размеров резьб.
Нарезку выполняют двумя способами - механизированным и вручную. В первом случае работы проводят на токарном станке. Вручную нарезку выполняют специальными приспособлениями. Механизированный способ предполагает получение изделий с более высоким классом точности.
Метрический и дюймовый крепеж – это крепеж, который распространен на территории Великобритании и Америки, а так же стран содружественных с ними. Дюймовый крепеж имеет отличительный внешний вид (от метрического) за счет шага резьбы (UNC и UNF), мерой длины является – дюйм, а угол при вершине 55° или 60°. Метрический крепеж имеет более широкую сферу производства, измеряется в миллиметрах и имеет угол при вершине только 60°.
Резьбы по системе мер делятся на метрическую и дюймовую. Метрическая и дюймовая резьба применяется в резьбовых соединениях и винтовых передачах. Резьбовыми называют разъемные соединения, выполняемые с помощью резьбовых крепежных деталей – болтов, винтов, гаек, шпилек или резьбы, непосредственно нанесенной на соединяемые детали.
Метрическая резьба (рис. 1)
Имеет в профиле вид равностороннего треугольника с углом при вершине, равном 60°. Вершины выступов сопрягающихся винта и гайки срезаны. Характеризуется метрическая резьба диаметром винта в миллиметрах и шагом резьбы в миллиметрах. Метрическую резьбу выполняют с крупным и мелким шагом. За основную принята резьба с крупным шагом. Мелкую резьбу применяют для регулировки, для свинчивания тонкостенных, а также динамически нагруженных деталей. Метрическую резьбу с крупным шагом обозначают буквой М и числом, выражающим номинальный диаметр в миллиметрах, например М20. Для мелкой метрической резьбы дополнительно указывают шаг, например М20х1,5.
Дюймовая резьба (рис. 2)
Дюймовая резьба (рис. 2) имеет в профиле такой же вид, как метрическая резьба, но у нее угол при вершине равен 55° (резьба Витворта - британский стандарт BSW (Ww) и BSF), угол при вершине равен 60° (американский стандарт UNC и UNF). Hаpужный диаметp pезьбы измеpяется в дюймах (1" = 25,4мм) - штpихи (") обозначают дюйм. Характеризуется эта резьба числом ниток на один дюйм. Дюймовую американскую резьбу выполняют с крупным (UNC) и мелким (UNF) шагом.
Дюймовая нарезка делится на крепежные и трубные типы, бывает цилиндрическая, конусная, и характеризуется такими показателями:
- наружным диаметром;
- внутренним диаметром;
- шагом;
- областью расположения;
- профилем поверхности;
- направлением сечения;
- высотой профиля;
- количеством заходов.
- и другим.
Точность и поле допуска метрической резьбы
| Класс точности | Поле допуска для резьбы | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| наружной: болт, винт, шпилька | внутренней: гайка | ||||||
| Точный | 4g | 4h | 4H | 5H | |||
| Средний | 6d | 6e | 6f | 6g | 6h | 6G | 6H |
| Грубый | 8g | 8h | 7G | 7H | |||
Таблица размеров крепежных изделий для американской дюймовой машиностроительной резьбы UNC с крупным шагом (угол профиля 60 градусов)
| Размер в дюймах | Размер в мм | Шаг ниток / дюйм |
|---|---|---|
| UNC № 1 | 1.854 | 64 |
| UNC № 2 | 2.184 | 56 |
| UNC № 3 | 2.515 | 48 |
| UNC № 4 | 2.845 | 40 |
| UNC № 5 | 3.175 | 40 |
| UNC № 6 | 3.505 | 32 |
| UNC № 8 | 4.166 | 32 |
| UNC № 10 | 4.826 | 24 |
| UNC № 12 | 5.486 | 24 |
| UNC 1/4 | 6.35 | 20 |
| UNC 5/16 | 7.938 | 18 |
| UNC 3/8 | 9.525 | 16 |
| UNC 7/16 | 11.11 | 14 |
| UNC 1/2 | 12.7 | 13 |
| UNC 9/16 | 14.29 | 12 |
| UNC 5/8 | 15.88 | 11 |
| UNC 3/4 | 19.05 | 10 |
| UNC 7/8 | 22.23 | 9 |
| UNC 1" | 25.4 | 8 |
| UNC 1 1/8 | 28.58 | 7 |
| UNC 1 1/4 | 31.75 | 7 |
| UNC 1 1/2 | 34.93 | 6 |
| UNC 1 3/8 | 38.1 | 6 |
| UNC 1 3/4 | 44.45 | 5 |
| UNC 2" | 50.8 | 4 1/2 |
Резьба может быть внутренней и наружной
- На болтах, шпильках, винтах, штифтах и на разных других цилиндрических деталях нарезают наружную резьбу;
- В фасонных частях, гайках, во фланцах, в пробках, деталях машин и металлических конструкциях нарезают внутреннюю резьбу.
Основные элементы резьб:
- шаг резьбы - расстояние между вершинами или основаниями двух соседних витков;
- глубина резьбы - расстояние от вершины резьбы до ее основания;
- угол профиля резьбы - угол, заключенный между боковыми сторонами профиля в плоскости оси;
- наружный диаметр - наибольший диаметр резьбы болта, измеряемый по вершине резьбы перпендикулярно к оси резьбы;
- внутренний диаметр - расстояние, равное диаметру цилиндра, на которой навернута нитка резьбы.
